[实用新型]镁基复合材料的半固态坯料加工装置

说明书

本实用新型公开了镁基复合材料的半固态坯料加工装置，涉及复合材料加工技术领域，解决了坯料的加工效率和球化率不高的问题，其技术方案要点是：包括模具本体、模具腔和压板，模具腔包括一级圆柱形腔、与一级圆柱形腔连接的二级圆柱形腔、与二级圆柱形腔连接的三级圆柱形腔和与三级圆柱形腔连接的等径C形转角腔；压板顶面固定连接有贯穿模具本体顶端的传动轴；模具本体的侧壁设有与一级圆柱形腔连通的滑槽；滑槽内滑动连接有挡板；模具本体的侧壁设有与一级圆柱形腔连通的进料口；等径C形转角腔连接有出料口。具有对坯料逐级挤压并用转角结构产生剪切应力，从而提高坯料的球化率和生产效率的效果。

技术领域

本实用新型涉及复合材料加工技术领域，更具体地说，它涉及镁基复合材料的半固态坯料加工装置。

背景技术

基于轻质优势，镁合金在航空航天及汽车制造等领域极具发展前景，但绝对强度低、耐高温性能差等不足严重限制了其应用。镁基复合材料在保证轻质优势的同时，极大的提高材料的强度和塑性，因此具有良好的发展前景。

目前，常用的镁基复合材料制备工艺分为液相法和固相法。液相法主要包括搅拌铸造法、挤压铸造法和液态浸渗法等，是将增强相与合金熔体混合的一种方法，该方法需要进行镁合金熔炼，由于镁合金性质活泼，在熔炼过程中极易氧化、燃烧，存在安全问题，若采用保护气氛，势必提高成本。此外，搅拌铸造法不可避免的引入气体和夹杂，同时造成增强相的偏析和团聚现象；挤压铸造法和液态浸渗法工序复杂，成本高，并且存在润湿性不好、发生有害的界面反应等缺陷。固相法是利用粉末冶金原理，将镁合金基体粉末与增强相按设计要求的比例进行机械混合，然后压坯、烧结或直接把混合料进行热压、热轧、热挤成型来制备镁合金复合材料的工艺，但是粉末冶金工艺制造成本较高，生产设备复杂，很难制造大尺寸的坯件和零件，目前该方法较多的应用于实验室研究中，在实际生产中难以获得广泛应用。半固体成型技术兼具铸造和塑性加工的优点，即能用较小的力近净成型出复杂形状的优质镁基复合材料制件。

现有技术中，镁基复合材料的半固态坯料加工装置产出坯料的加工程序复杂，从而导致坯料的加工效率不高，且坯料的球化率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供镁基复合材料的半固态坯料加工装置，具有加工坯料时逐级挤压并用转角结构产生剪切应力，从而提高坯料的球化率和生产效率的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：镁基复合材料的半固态坯料加工装置，包括模具本体、位于模具本体内的模具腔和位于模具腔内的压板，所述压板顶面固定连接有贯穿模具本体顶端的传动轴；所述模具腔包括一级圆柱形腔、与一级圆柱形腔连接的二级圆柱形腔、与二级圆柱形腔连接的三级圆柱形腔和与三级圆柱形腔连接的等径C形转角腔；所述模具本体的侧壁设有与一级圆柱形腔连通的滑槽；所述滑槽内滑动连接有挡板；所述模具本体的侧壁设有与一级圆柱形腔连通的进料口；所述等径C形转角腔连接有出料口。

通过采用上述技术方案，在制备镁基复合材料的半固态坯料时，将镁基复合材料从进料口投入至模具本体内的模具腔中，通过挡板，将镁基复合材料隔档在一级圆柱形腔的内；然后通过对与压板连接的传动轴施加力；从而带动压板对位于挡板上的镁基复合材料进行挤压形成铸坯；在形成铸坯后，抽取挡板，使得铸坯进入二级圆柱形腔中进行挤压工序；通过三级圆柱形腔对从二级圆柱形腔的坯料再次进行挤压工序；然后通过等径C形转角腔产生剪切应力，从而对进行了逐级挤压工序的铸坯进行剪切；铸坯在等径C形转角腔处进行剪切后从出料口出料。

本实用新型进一步设置为：所述传动轴远离模具本体的端部连接有液压装置；所述液压装置侧壁连接有启动开关。

通过采用上述技术方案，利用液压装置，便于对传动轴施加力，且能够使传动轴进行自动连续运动，从而使得与传动轴连接的压板能够对镁基复合材料进行连续挤压，从而实现能够连续加工坯料的效果。